Python面向对象编程系列第一篇

一、类和对象

1、什么是类：

类是现实世界或思维世界中的实体在计算机中的反映，它将数据以及这些数据的操作封装在一起，类是抽象的。类只负责描述和定义对象的特征和行为，不负责调用代码。类同时也是创建实例的模板，而实例则是一个一个具体的对象。

2、什么是对象：

对象是程序运行时的实体，它的特征是存储在变量中的，行为是通过方法实现的，方法上操作对象的内部的状态，方法是对象对对象的通信的主要手段。类最基本的作用就是：封装代码。

3、实例化：

通过类生成对象的过程称之为实例化，而新创建的这个对象称为之这个类的一个实例。

4、一点小建议：

我们在写项目代码时，我们应该把每一个类放在一个模块中，然后把实例化和调用放在另一个模块中。从一个模块引入类的方式跟引入函数的方式相同。

二、方法和函数的区别

本质上说来，这两个是没有区别的，都是通过def关键字定义的。并且函数名和方法名都是代表了一块可执行程序的入口地址。

但如果要真的比较两者的区别：那么方法是设计层面的称谓，就像面向对象是一种设计思想一样，而函数是程序运行，过程式的一种称谓，再者就是如果是在类中定义的函数那么这就称为方法，如果是在模块中定义的，那么就是函数。

三、构造函数

1、什么是构造函数：

在python中，类中定义的 __init__叫做构造函数

2、构造函数的用途：

使你定义的类生成不同的对象，也就是初始化对象的特征。
如果没有构造函数，那么在人类的世界来看，生成的对象都是一样的，并没有什么特殊之处，但它们在计算机中的存贮是独立的，占用着不同的内存空间。

特点：
- 构造函数在实例化的过程中是自动调用的，但是它也是可以被直接调用的，通过下面这种方式：对象.__init__()
- 构造函数的返回值默认为None，我们不可以强制的指定它的返回值类型，如return 'student'会报错。

四、类变量和实例变量

类变量： 类变量是和具体的对象无关的，是抽象的概念。
访问方式：类名.变量名
类变量由于是一个抽象的概念，所以一定合理使用类变量，一个合理的使用场合就是定义一个用于计数的类变量，每生成一个对象，这个对应的类变量就自加1。

实例变量：在构造函数中，通过self和具体的对象绑定在一起的变量就是实例变量。实例变量是具有现实意义的，用于刻画对象的特征。
访问方式：对象.变量名
下面我们对一个错误进行分析，然后引出实例变量。

在上面的这个代码中，我们明明访问的是实例变量，但最终打印出来的确是类变量（AFeng）
这是因为我们传入的”AFeng”和18并没有把绑定到对象上，然后当我们在类的外部访问对象的属性时，python首先会在对象的实例变量列表中查找是否存在，如果不存在，并不会返回None，它会继续在类变量的变量列表中查找。所以我们访问时打印的是类变量的值。

下面我们来解决这个问题：

我们在这里通过self关键字把name和age属性绑定到了通过Student类生成的每一个对象上。这样就做到了定制化对象。

再次分析另一个错误案例：

这儿其实给我们造成了假象，其实是因为我们打印的实际上是传进去的参数。
修改下代码，如下所示：

立马就看到报错了，这是因为形参名变了，此时name在这里找不到了。但在上面我们说到过，根据变量搜索原则，变量列表中存在这个属性了，为什么没有去查找呢，这是因为这个访问是在内部进行的。变量搜索机制在类外部才会生效。

五、实例方法和类方法以及静态方法

1、实例方法：

由实例调用的方法，最大特点就是定义时需要传入一个self。
构造函数可以看做是一个特殊的实例方法，但它还是与实例方法有所区别的：
- 调用方式不同：构造函数是在实例化对象的过程中，由类自动调用的。实例方法是通过对象调用的。
- 意义不一样：构造函数用于初始化对象的特征，而实例方法用于操作对象的特征。

在实例方法内部调用类变量

• 类名.类变量名（类外和实例方法中均可访问）
• self.__class__.变量名（在实例方法中访问）

2、类方法：

@classmethod 
def plus_sum(cls):
    cls.sum += 1
    print(cls.sum)

类中的一个方法是一个类方法还是一个实例方法，取决于调用这个方法的主体，还有就是语法糖（@classmethod），不能只根据传入的形参self和cls来决定。
调用：
类名.方法名()
对象.方法名() 这个虽然可以调用，但不建议这么调用，但我很好奇这一点是怎么做到的。

作用：操作类变量，类方法不可以访问实例变量。

3、静态方法

定义：

@staticmethod 
def add(x,y):
    pass

最大的特点：没有任何强制传入的参数
静态方法可以访问类变量，通过类名.变量名的形式。但不可以访问实例变量，会报错。
对象和类都可以调用静态方法

对象.方法名
类.方法名

六、成员的可见性：也就是类中变量和方法的可见性。

1、方法的调用模式：

在类外调用：通过实例化的对象调用类中的方法。
在类中调用：一个方法中调用另一个方法。

2私有变量和私有方法的定义形式：

__变量名 和 __方法名
当我们给方法名加上__后，使之成为一个私有方法时，会报错。如下所示：

但是当我们把一个变量加上__后，访问时，并不会报错。

出现这个问题的原因是由于python动态语言的特性，当我们进行赋值操作时，动态的给student1对象添加了一个__name的属性。但是直接访问值时才会报错。
我们可以通过访问对象的变量列表来查看这一点。

在python中私有变量一般是直接访问不到的，但可以通过变通的方法，因为在python中，解释器会自动把私有变量转化为_类名__变量名
所以我们可以通过对象._类名__变量名访问类中的私有变量。所以严格意义上说，python中不具有私有变量这种机制。

六、面向对象的三大特性（继承）

继承：我们不去谈论继承的概念，只列举一些使用技巧。
在子类中调用父类的构造函数

通过父类.__init__(self, name, age)
这儿的self是必须传入的，因为我们构造函数是在实例化时自动调用的，因此self是由python解释器自动传入的，但在这里我们是显示的调用父类的构造函数，并且是通过类来调用构造函数的。所以self关键字是必须手动传入的。

这其实跟上面这种通过父类来调用构造函数的实质是一样的。
但这种调用父类构造函数的方法问题是很大的，如果我们在子类中使用了多次调用父类的方法。那么当我们的父类改变时，我们不得不改变大量的代码来满足我们的需求，这违反了软件开发中的开闭原则（对拓展是开发的，对修改是封闭的）
下面，我们来看第二种做法

当然上面的这种做法，不仅仅可以调用父类的构造函数，对于一般的函数也是可以调用的，另外，当子类的方法和父类的方法同名时，只会调用子类的方法，如果同名时，我们依然还想调用父类的方法，我们可以直接在子类方法中通过这种机制进行调用。